CN112443613A - 一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器，包括导体筒、转轴、外筒、丝杆、丝杆螺母和永磁体组，所述丝杆螺母套设于所述丝杆上，所述丝杆和丝杆螺母均设置于所述外筒内部且三者同轴线设置，所述丝杆螺母通过第二轴承转动设置于所述外筒的内壁上，所述转轴为中空结构，所述转轴套设于丝杆的外周且两者同轴线，所述转轴的一端与丝杆螺母固定连接，所述永磁体组包括多件永磁体，多件永磁体均匀环设于所述转轴的外壁上，所述外筒的内壁上设有导体筒，所述导体筒与所述永磁体相对设置。通过调节螺母实现导体筒在外筒的轴向上进行位置调节，进而调节永磁体在导体筒上的映射面积，实现电涡流阻尼力的范围调节。
Description
技术领域
本发明涉及减振器技术领域，具体涉及一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器。
背景技术
车辆悬挂***的减隔振性能直接影响到车辆的平稳性和舒适性等运行品质。长期以来，车辆悬挂***逐渐形成了沿用至今的被动式弹簧-阻尼结构，其减振性能在追求智能化和舒适性的发展趋势下渐渐地难以满足要求；另外，阻尼单元常采用液压减振器等粘滞性阻尼器，存在着性能难以长时间保持稳定、油液泄漏、受温度影响大、智能化技术要求高等缺点。因此，悬挂***急需实现突破性进展。
惯容器-弹簧-阻尼悬架结构的提出和电涡流阻尼技术的发展为悬挂***的设计带来了新的思路，迅速成为了研究的热点。惯容器-弹簧-阻尼悬架结构可以同时衰减低频和高频振动，而且对于大冲击振动有更好的减振效果。电涡流阻尼基于电磁感应原理，具有阻尼产生时无接触、无需工作流体及密封、温度适应性好，可靠性高、耐久性好等优点，具有比粘滞性阻尼更好的适应性，因此，采用基于惯容器的电涡流减振器是提升车辆悬挂***减隔振性能的有效途径。
不过，采用电涡流减振器代替原有油压减振器也存在不足，由于悬挂***的减振器要求阻尼力范围很广且参考速度点较多，同时为了保证维修性，电涡流减振器的阻尼力需要在一定范围可调。
综上所述，急需一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器，旨在解决电涡流减振器的阻尼力调节的问题，具体技术方案如下：
一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器，包括导体筒、转轴、外筒、丝杆、丝杆螺母和永磁体组，所述丝杆螺母套设于所述丝杆上，所述丝杆和丝杆螺母均设置于所述外筒内部且三者同轴线设置，所述丝杆螺母通过第二轴承转动设置于所述外筒的内壁上，所述转轴为中空结构，所述转轴套设于丝杆的外周且两者同轴线，所述转轴的一端与丝杆螺母固定连接，所述永磁体组包括多件永磁体，多件永磁体均匀环设于所述转轴的外壁上，所述外筒的内壁上设有导体筒，所述导体筒与所述永磁体相对设置。
以上技术方案中优选的，所述导体筒与永磁体之间留有间隙，所述导体筒和永磁体间相对旋转。
以上技术方案中优选的，所述永磁体组中永磁体的数量为双数，相邻永磁体间的充磁方向相反；所述永磁体组沿转轴的轴向设有多组。
以上技术方案中优选的，还包括调节螺母，所述导体筒与调节螺母固定连接，所述调节螺母的外周设有外螺纹，所述外筒的内壁上设有内螺纹，所述导体筒通过调节螺母可调节设置于所述外筒的内壁上。
以上技术方案中优选的，所述转轴上还套设有第一轴承，所述转轴通过第一轴承转动设置于外筒的内壁上；所述永磁体设置于第一轴承远离丝杆螺母的一侧。
以上技术方案中优选的，所述丝杆位于转轴内部的一端上设有导向件，所述导向件与转轴内壁滑动接触。
以上技术方案中优选的，所述导向件包括导向座和导向环，所述导向座套设于丝杆的端部，所述导向环套设于导向座的外周且导向环与转轴的内壁滑动接触。
以上技术方案中优选的，所述外筒设置第二轴承的一端设有端盖，所述外筒远离端盖的一端设有第一连接件，所述丝杆远离导向件的一端设有第二连接件。
以上技术方案中优选的，所述第二连接件上还设有防护罩，所述防护罩套设于外筒的外周。
以上技术方案中优选的，所述外筒和转轴的材质为导磁材料，所述导体筒的材质为导电材料。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
本发明实现了电涡流阻尼器和滚珠丝杠式惯容器的集成，滚珠丝杠式惯容器放大转轴的惯性质量提供了惯性力，产生被动负刚度特性可增强减振性能；滚珠丝杠放大了电涡流阻尼力，提高了减振器的等效阻尼系数；采用内转子和外定子结构(转轴、永磁体和丝杆螺母为转子，导体筒和外筒为定子)，增强了使用安全性、散热能力，并实现电磁屏蔽作用；所述外筒和转轴的材质为导磁材料，所述导体筒的材质为导电材料，无需工作流体、温度适应性好、可靠性高、耐久性好和维护性好；通过调节螺母实现导体筒在外筒的轴向上进行位置调节，进而调节永磁体在导体筒上的映射面积，可以实现电涡流阻尼力的范围调节，有利于实现产品系列化和模块化。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1的整体结构示意图；
其中，1-第一连接件，2-导向座，3-导向环，4-调节螺母，5-导体筒，6-永磁体，7-第一轴承，8-转轴，9-外筒，10-丝杆，11-丝杆螺母，12-第二轴承，13-端盖，14-防护罩，15-第二连接件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1，一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，包括导体筒5、转轴8、外筒9、丝杆10、丝杆螺母11和永磁体组，所述丝杆螺母11套设于所述丝杆10上，所述丝杆10和丝杆螺母11均设置于所述外筒9内部且三者同轴线设置，所述丝杆螺母11通过第二轴承12转动设置于所述外筒9的内壁上，所述转轴8为中空结构，所述转轴8套设于丝杆10的外周且两者同轴线，所述转轴8的一端与丝杆螺母11固定连接，所述永磁体组包括多件永磁体6，多件永磁体6均匀环设于所述转轴8的外壁上，所述外筒9的内壁上设有导体筒5，所述导体筒5与所述永磁体6相对设置。
所述导体筒5与永磁体6之间留有间隙，所述导体筒5和永磁体6间相对旋转。
所述永磁体组中永磁体6的数量为双数，相邻永磁体间的充磁方向相反；所述永磁体组沿转轴8的轴向设有多组。
其中，所述外筒9和转轴8的材质为导磁材料，优选为低碳钢，所述导体筒5的材质为导电材料，优选为紫铜或铝合金。
所述阻尼可调的旋转式电涡流减振器还包括调节螺母4，所述导体筒5与调节螺母4固定连接，所述调节螺母4的外周设有外螺纹，所述外筒9的内壁上设有内螺纹，所述导体筒5通过调节螺母4可调节设置于所述外筒9的内壁上；通过调节螺母实现调节导体筒在外筒轴向上的位置，从而实现调节导体筒与永磁体之间的相对面积，进而实现调节减振器的阻尼力。
参见图1，阻尼可调的旋转式电涡流减振器阻尼调节过程如下：组装时首先将导体筒装配到外筒上的限位台阶处，此时电涡流阻尼力达到最大值；阻尼调试过程中，通过专用扳手工装将调节螺母和导体筒不断往下端移动，此时电涡流阻尼力逐渐减小，直到达到规定阻尼力，将调节螺母固定。
所述转轴8上还套设有第一轴承7，所述转轴8通过第一轴承7转动设置于外筒9的内壁上，参见图1，所述转轴8的外壁为阶梯结构，所述外筒9的内壁也为阶梯结构，所述第一轴承7通过转轴和外筒的阶梯进行限位，从而限制转轴的轴向移动；优选的，所述永磁体6设置于第一轴承7远离丝杆螺母11的一侧。
本实施例中优选的，所述丝杆10位于转轴8内部的一端上设有导向件，所述导向件与转轴8内壁滑动接触。
具体地，所述导向件包括导向座2和导向环3，所述导向座2套设于丝杆10的端部，所述导向环3套设于导向座2的外周且导向环3与转轴8的内壁滑动接触。
所述外筒9设置第二轴承12的一端设有端盖13，所述端盖上设有通孔，所述丝杆螺母和丝杆均贯穿该通孔，通过端盖对第二轴承12进行限位，通过第一轴承和第二轴承配合实现转轴和丝杆螺母的组合转动以及轴向限位；所述外筒9远离端盖13的一端设有第一连接件1，所述丝杆10远离导向件的一端设有第二连接件15。
所述第二连接件15上还设有防护罩14，所述防护罩14套设于外筒9的外周。
所述第一连接件1和第二连接件15为金属橡胶组合件，所述第一连接件和第二连接件用于减振器与外部设备连接，所述外部设备一般为悬挂***。
本实施例中阻尼可调的旋转式电涡流减振器的工作原理说明如下：所述电涡流减振器通过第一连接件和第二连接件固定在悬挂***上，外部的振动和冲击带动所述丝杆相对外筒做轴向往复运动，而丝杆带动所述丝杆螺母使得转轴及其上的永磁体相对导体筒做旋转运动，形成了惯性质量效应。
根据电磁感应原理，导体筒切割永磁体的磁感应线从而在导体筒中感应产生电涡流；根据楞次定律，电涡流感应磁场阻碍导体筒和永磁体磁场的相对运动，即产生了电涡流阻尼。惯性质量和电涡流阻尼力通过丝杆螺母副的放大后可以产生很大的轴向阻尼力。同时，导体筒中的感应电涡流是闭环的，通过导体筒、外筒的电阻效应可以很快将振动能量转换为热耗散出去，到达耗能减振的目的。
其中，电涡流阻尼力的大小与导体筒内磁通量的变化率相关，当永磁体处于导体筒的中间位置时达到最大值；当导体筒通过调节螺母的螺纹拧动向下端轴向移动时，永磁体在导体筒上的映射面积减小，导体筒内磁通量及其变化率将减小，导致电涡流阻尼力减小，从而实现电涡流阻尼力的范围可调。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，包括导体筒(5)、转轴(8)、外筒(9)、丝杆(10)、丝杆螺母(11)和永磁体组，所述丝杆螺母(11)套设于所述丝杆(10)上，所述丝杆(10)和丝杆螺母(11)均设置于所述外筒(9)内部且三者同轴线设置，所述丝杆螺母(11)通过第二轴承(12)转动设置于所述外筒(9)的内壁上，所述转轴(8)为中空结构，所述转轴(8)套设于丝杆(10)的外周且两者同轴线，所述转轴(8)的一端与丝杆螺母(11)固定连接，所述永磁体组包括多件永磁体(6)，多件永磁体(6)均匀环设于所述转轴(8)的外壁上，所述外筒(9)的内壁上设有导体筒(5)，所述导体筒(5)与所述永磁体(6)相对设置。
2.根据权利要求1所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述导体筒(5)与永磁体(6)之间留有间隙，所述导体筒(5)和永磁体(6)间相对旋转。
3.根据权利要求2所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述永磁体组中永磁体(6)的数量为双数，相邻永磁体间的充磁方向相反；所述永磁体组沿转轴(8)的轴向设有多组。
4.根据权利要求3所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，还包括调节螺母(4)，所述导体筒(5)与调节螺母(4)固定连接，所述调节螺母(4)的外周设有外螺纹，所述外筒(9)的内壁上设有内螺纹，所述导体筒(5)通过调节螺母(4)可调节设置于所述外筒(9)的内壁上。
5.根据权利要求4所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述转轴(8)上还套设有第一轴承(7)，所述转轴(8)通过第一轴承(7)转动设置于外筒(9)的内壁上；所述永磁体(6)设置于第一轴承(7)远离丝杆螺母(11)的一侧。
6.根据权利要求1所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述丝杆(10)位于转轴(8)内部的一端上设有导向件，所述导向件与转轴(8)内壁滑动接触。
7.根据权利要求6所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述导向件包括导向座(2)和导向环(3)，所述导向座(2)套设于丝杆(10)的端部，所述导向环(3)套设于导向座(2)的外周且导向环(3)与转轴(8)的内壁滑动接触。
8.根据权利要求7所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述外筒(9)设置第二轴承(12)的一端设有端盖(13)，所述外筒(9)远离端盖(13)的一端设有第一连接件(1)，所述丝杆(10)远离导向件的一端设有第二连接件(15)。
9.根据权利要求8所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述第二连接件(15)上还设有防护罩(14)，所述防护罩(14)套设于外筒(9)的外周。
10.根据权利要求9所述的阻尼可调的旋转式电涡流减振器，其特征在于，所述外筒(9)和转轴(8)的材质为导磁材料，所述导体筒(5)的材质为导电材料。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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